发泡剂泡沫垫与头颈肩低温热塑膜在放射治疗中体位固定稳定性的比较

目的:通过Cyber Knife系统六维颅骨追踪(6D-skull)技术,研究分析发泡剂泡沫垫在头颈部肿瘤患者立体定向放射治疗中体位固定的优势。方法:选取30例接受立体定向放射治疗头部肿瘤患者,按照放射治疗中体位固定方式的不同将其分为观察组和对照组,每组15例。观察组为头颈肩低温热塑膜联合发泡剂固定,对照组为单纯头颈肩低温热塑膜固定。采用6D-skull技术获取患者治疗中体位误差值,比较两组患者分次治疗执行前体位误差、治疗中50 s采样点体位误差及体位位移量,并计算计划靶区(PTV)在X轴、Y轴和Z轴3个线性方向的外扩边界。结果:两组分次治疗执行前体位误差相比,无统计学差异(t=0.292,t=1.544,t=0.880,t=1.178,t=0.163,t=0.852;P>0.05);治疗中50 s采样点体位误差与体位位移量在3个线性方向有统计学差异(F=8.183,F=21.250,F=3.152,F=27.604,F=39.093,F=4.278;P<0.05),且观察组体位误差与体位位移量均小于对照组;两组3个旋转方向中L-R旋转和CW-CCW旋转体位误差比较有统计学差异(F=8.737,F=37.024;P<0.05),UP-DOWN旋转体位位移量比较有统计学差异(F=12.679;P<0.05)。两组分次治疗执行前与治疗中50 s采样点体位误差在Y轴线性方向PTV外扩范围差别较大,观察组PTV外扩0.421 mm和0.8424 mm;对照组PTV外扩1.162 mm和1.278 mm。X轴与Z轴线性方向PTV外扩范围差别较小。计算观察组PTV外扩范围均<1 mm。结论:发泡剂联合头颈肩低温热塑膜固定方法可以进一步提高头颈部肿瘤患者放射治疗体位固定的精确性,提升患者治疗中的舒适度,具有一定的临床应用价值。

光学头部姿态跟踪的多传感器数据融合研究

精确的头部姿态跟踪是室内增强现实系统实现高精度注册的关键技术之一.本文介绍了使用传感器数据融合原理实现高精度的光学头部姿态跟踪的新方法.该方法使用多传感器数据融合中的扩展卡尔曼滤波器和融合滤波器,将两个互补的单摄像机Inside-out跟踪和双摄像机Outside-in跟踪的头部姿态进行数据融合,以减小光学跟踪传感器的姿态误差.设计了一个典型实验装置验证所提出的算法,实验结果显示,在静态测试下的姿态输出误差与使用误差协方差传播法则计算得到的结果是一致的;在动态跟踪条件下,与单个Inside-out或Outside-in跟踪相比,所提出的光学头部姿态数据融合算法能够使跟踪器获得精度更高、更稳定的位置和方向信息.

六自由度头部跟踪系统的误差修正

建立基于CCD图像处理的六自由度头部跟踪系统,对测量所得六自由度参量进行误差分析,发现误差主要由信标精度和六自由度之间互相依赖所造成。为降低由信标精度引起的初始误差,提出了系统初始误差修正方案,在初始状态下将各自由度归零,无须加工高精度的信标解决了系统初始误差问题。此外,提出各自由度参量独立提取方案,降低各参量之间的依赖程度,避免误差在各参量之间传递。实验结果表明,经过误差修正和算法改进后,六自由度的测量误差大大降低。在-30°~30°的方位角变化范围内,方位角α的标准差为0.94°,横滚角β和俯仰角γ在0°位置标准差分别为0.30°和0.02°,位置xo和yo在0cm位置标准差分别为0.94cm和0.01cm,位置zo在112.31cm位置标准差为0.28cm。

对反辐射导引头的欺骗干扰

通过对反辐射导引头角跟踪原理的分析 ,提出了对反辐射导引头欺骗干扰的两种方法 ,并对这两种方法对反辐射导引头所引起的角跟踪误差进行了分析、比较。

水下自主航行器回坞控制和仿真的研究

水下自主航行器的回坞定位导航控制的任务是使水下自主航行器在洋流的影响下以一定的航艏向和姿态驶向接驳系统,并完成入坞这一过程.回坞过程分为3个阶段:远距离追踪式回航阶段、近距离中心线回航阶段、末端姿态调整阶段.针对不同阶段分别采用不同的引导方式:视线法、横向误差法、设计参考航向法实现回坞过程的路径规划,用Proportional Integral Derivative(PID)控制法对回坞过程进行运动控制,并且利用数学模型在Matlab/simulink中对回坞定位导航控制进行仿真.仿真结果显示了文章所采用定位导航控制的有效性.

惯导系统航迹误差与真航向误差相关性研究

为了寻找一种新的评定飞行试验中真航向精度的方法,文中采用全球定位系统(GPS)作为参考基准,以两套不同型号的惯导系统作为试验对象,通过飞行试验研究惯导系统航迹误差与真航向误差的相关性。试验数据及分析结果表明,采用航迹误差间接评定真航向精度是可信的。

温室环境监测机器人路径跟踪算法与试验

为了实现温室环境与作物信息的采集与监测,设计了可实现环境全方位移动监测的机器人。以机器人为研究对象,通过对机器人结构分析,建立了运动学模型;提出了基于航向角误差算法的路径跟踪控制方法,以实现对机器人转向和速度控制,使其按照期望路径运动,达到路径跟踪目的。仿真结果表明:所提出的路径跟踪控制算法,能使机器人较稳定快速地收敛于期望路径。试验结果表明:当机器人跟踪稳定后,直线路径跟踪横向误差范围为±8mm,圆弧路径跟踪横向误差范围为±11mm。本研究可为温室环境监测机器人路径跟踪控制提供参考。

基于航向控制的欠驱动船舶曲线航迹控制

针对无人操纵船舶的曲线航迹跟踪控制问题中,大多数控制器都采用带有时间参数t的航迹表示法的情况,设定一种新的与时间无关的航迹路径表示方法。通过引入偏航误差,得到期望航向角的补偿值,并以此消除航迹控制中的偏航误差,达到曲线航迹控制的目的。并采用滑模控制以及模糊S面的思想,提出一种基于航向控制的曲线航迹控制方法。仿真结果说明该航迹表示法的可行性,以及控制律的有效性。

飞行试验中对惯导系统真航向精度的一种评估方法

介绍了一种惯导系统真航向角精度的试飞评估方法。用GPS信息计算出飞行航迹作为参考基准,准确测出惯导系统输出的航迹角误差,以此间接评估惯导系统的真航向角精度。试飞结果表明,该方法科学可行。

基于惯性/磁力传感器的行人3维轨迹跟踪技术

为实现行人3维轨迹跟踪,采用惯性测量单元和电子罗盘组成的导航模块,固联于步行者鞋面上,根据行人步行运动的周期特性,结合四元数法和改进的航姿参考系统算法对步行姿态角尤其是航向角进行高精度估计.在分析速度误差产生原因的基础上,提出一种新的零速度校正技术,并利用行人垂直方向的步行速度判断步行状态,对高度进行补偿,实现了对行人3维轨迹的高精度跟踪.通过直线往返行走、矩形线路行走、上下楼梯等实验,验证了本文方法的有效性和可行性,实验中2维轨迹精度在0.5 m左右,3维轨迹精度在1 m左右.

DVD光学头伺服误差信号分析

本文对DVD光学头采用像散法提取聚焦伺服信号时慧差对探测器上光斑形状的影响进行了分析,重点讨论了聚 焦误差信号的分析和循迹误差信号的分析,并给出了相应的实验结果,指出了实际操作中聚焦伺服的离焦范围和光栅调整到 位与否的判断方法。